Technologie

RFID - Wenn der Barcode nicht mehr ausreicht

Wenn der Barcode versagt

Die modernste Art der Identifikation von Gütern und Waren wird mithilfe von Transpondern (RFID) erreicht: Transponder können berührungslos – auch aus größerer Entfernung – gelesen werden. Damit sind sie den optischen Kennzeichnungstechniken wie Barcode und OCR weit überlegen. Dieser Vorteil kommt vor allem bei umlaufenden und somit wiederkehrenden Warenträgern und Verpackungsmitteln zum Einsatz. Im Vergleich zum Barcode sind Transponder extrem robust und schmutzunempfindlich – bestens geeignet für raue Umgebungsbedingungen. Entscheidend ist die Tatsache, dass Transponder wiederbeschreibbar sind und somit die enthaltenen Daten jederzeit problemlos ergänzt werden können. Dabei ist diese Technologie keineswegs neu: Das Militär nutzt RFID schon lange zur Verfolgung von Nachschublieferungen. Und auch im Alltag begegnen uns die Transponder regelmäßig: Beispielsweise bei der Warensicherung im Einzelhandel oder beim automatischen Öffnen der Fahrzeugtür, sobald sich der Autoschlüssel in Reichweite befindet.

Einsatzgebiete von RFID

Die bestechenden Vorteile in Kombination mit der Zuverlässigkeit und der Flexibilität der Transponder ermöglichen heute den Einsatz von RFID in nahezu allen Geschäftsbereichen:

  • Materialverfolgung
  • Container-, Paletten- und Behälteridentifikation
  • Steuerung des Materialflusses
  • Zugangskontrolle
  • Kennzeichnung medizinischer Geräte
  • Kontrollen in Fleischereien
  • Warenlieferungen in der Textilindustrie
  • Kanban-Systeme in der Produktion
  • Inhaltskontrolle bei geschlossenem Behälter

Vorteile von RFID

RFID kann in vielen Fällen als ergänzende Technologie zum Barcode betrachtet werden. Die Technologie eröffnet aber durchaus auch vollkommen neue Möglichkeiten – für den Einen oder Anderen eine echte Revolution. Die wesentlichen Vorteile auf einen Blick:

  • Wiederbeschreibbare Dateninhalte
  • Zum Auslesen und Beschreiben des Dateninhalts ist kein Sichtkontakt nötig
  • Mehrere Tags können „parallel“ erfasst werden (Pulk)
  • Gegenüber einem linearen Barcode bieten Transponder einen größeren Datenspeicher
  • RFID Tags eignen sich besser für extreme Umgebungsbedingungen
  • Höhere Lebensdauer
  • In Verbindung mit Messgeräten können RFID Tags Zeiten, Temperaturen und andere Variablen eines Objekts, z.B. während des Transports aufzeichnen

Komponenten einer RFID-Anwendung

Wie bei jeder Unternehmensanwendung sind die – bei der jeweiligen Implementierung eingesetzten – Technologien abhängig vom Gesamtziel. Die wichtigsten Variablen, die den Funktionsumfang und die Leistungsfähigkeit eines RFID-Systems beeinflussen, werden nachfolgend erläutert:

RFID Tags

RFID Tags enthalten einen Mikrochip zum Speichern von Informationen und eine kleine Antennenspule oder einen Transponder. Die Tags unterscheiden sich in Form und Größe enorm: Es gibt millimeterkleine Chips, dünne Träger in Form einer Kreditkarte, Schrauben zum Anbringen an Kisten, flache Aufkleber oder sogar Röhrchen, die in den Magen von Kühen oder unter die Haut gesetzt werden.

Im Wesentlichen unterscheidet man heute zwischen aktiven und passiven Transpondern:

Passive Transponder arbeiten mit einer Spule und einem Mikrochip. Die Sendeantenne der Leseeinheit induziert durch das kontinuierliche Wechselfeld eine Spannung im Transponder, welche zur Stromversorgung des Mikrochips ausreichend ist. Man spricht hier von einer induktiven Übertragung: Der Dateninhalt wird zur Leseeinheit gesendet, dort dekodiert und an das führende System zur Weiterverarbeitung übertragen. Passive Transponder können nur aus nächster Entfernung gelesen werden.

Aktive Transponder hingegen besitzen eine eigene Stromversorgung und können je nach verwendeter Leseeinheit aus einer Entfernung von bis zu dreißig Metern gelesen werden. Weitere Merkmale sind die Pulkerfassung und die Wiederbeschreibbarkeit. Die interne Batterie reicht in der Regel für fünf bis zehn Jahre.

Semi-passive Transponder arbeiten grundlegend nach dem passiven Prinzip – lediglich die Codierung nutzt die Batterieleistung. Sie können auf eine Entfernung von ca. zehn Metern gelesen werden und lassen sich auch auf Metall anbringen.

Smartlabel

Smartlabel sind Etiketten mit integriertem Transponder. Das Handling ist genau so einfach wie bei herkömmlichen Etiketten: Die Smartlabel werden mit einem speziellen Etikettendrucker bedruckt und programmiert und enthalten zusätzlich zu den Transponderdaten auch Barcode und Klartext.

Hard Tags

Hard Tags sind Transponder, die fest an einem Objekt angebracht sind. Der Bauform sind hier kaum Grenzen gesetzt, da sich der Tag im Inneren des Gehäuses befindet. So sind heute unzählige Möglichkeiten verfügbar, um dem Anwender eine optimale Anbringung zu ermöglichen.

OnMetall Tags

OnMetall Tags kommen zum Einsatz, wenn der Tag in Kontakt mit Metallen kommt: Werden in diesen Fällen normale Tags verwendet, ist das Lesen / Schreiben der Tags nur schwierig oder gar nicht möglich.

Lese- / Schreibgeräte

Zunächst kann zwischen stationären und mobilen Einheiten unterschieden werden:

Stationäre Lesesysteme sind fest installiert. An sogenannten I-Punkten dienen sie der schnellen Erfassung von Gütern. Die I-Punkte können sowohl an einer Förderstrecke befestigt sein, als auch in Form eines Scannertores realisiert werden. Stationäre Systeme ermöglichen auch das gleichzeitige Identifizieren mehrerer Informationsträger – selbst in geschlossenen Behältern. Auch kleine Tischgeräte, die unter der Kassentheke oder dem Schreibtisch montiert werden fallen in diese Kategorie.

Mobile Lesesysteme ermöglichen eine komfortable Erfassung an Ort und Stelle: Die Datenübertragung erfolgt per Dockingstation oder Funk. Je nach Anforderung kommen robuste Industrieterminals, Handheld-Scanner oder Standard-PDAs mit RFID-Komponenten zum Einsatz. Zudem gibt es heute auch zahlreiche RFID Reader, die per Bluetooth oder USB mit einem Tablet gekoppelt werden können.

MC9190_Z Port LongRange_LEN1961_mr (1).jpg
Foto: Jim Lennon / ZebraTechnologies

Frequenzen

Die Frequenz eines RFID-Systems definiert das Verhältnis zwischen Tag und Leseeinheit und beeinflusst Reichweite und Geschwindigkeit der Verbindung. Wichtig ist, dass ein Teil der hier aufgeführten Frequenzen aufgrund von gesetzlichen Grundlagen in manchen Ländern nicht zulässig ist.

125-135 kHz (LF)

  • Anwendungen: Tieridentifikation, Wegfahrsperre, Zugangskontrolle
  • Vorteil: Tags auf Objekten mit hohem Wasser- oder Metallgehalt lassen sich gut verarbeiten
  • Übertragungsreichweite: typischerweise

13,56 MHz (HF)

  • Anwendungen: Smartcards, Bücherkennzeichnung, Fluggepäckkennzeichnung
  • Vorteil: Preis, Reichweite, Wasser- und Metalle sind noch verarbeitbar
  • Übertragungsreichweite: typischerweise

860-930 MHz (UHF)

  • Anwendungen: typischerweise logistische Anwendungen, Mautsysteme
  • Vorteil: Reichweite, Lesegeschwindigkeit
  • Übertragungsreichweite: typischerweise bis 3 Meter

2,45 GHz (Mikrowelle)

  • Anwendungen: Fluggepäcküberwachung, Mautsysteme
  • Vorteil: Lesegeschwindigkeit, gut bei hohem Datenaufkommen
  • Übertragungsreichweite: typischerweise

RFID Hardware

Eine Auswahl an RFID fähiger Hardware finden Sie hier:

  • Fest installierte RFID Reader finden Sie hier.
  • Mobile Computer mit integrierter RFID Funktionalität finden Sie hier.
  • Drucker für das erstellen von RFID Etiketten finden Sie hier.

Weitere interessante Artikel